Алгебра
Английский
Биология
География
Геометрия
История
Русский
Обществознание
Физика
Химия
Информатика
Литература
МатематикаРешебник по биологии 11 класс Беляев §30
§30
Экосистема: устройство и динамика
Стр. 158
Тренируемся
Рассмотрите рисунок 59 и объясните, как связаны с липой изображенные на рисунке животные. Какие еще виды могут входить в консорцию липы?
Добавить текст Вернуть оригиналЛипа является важным элементом лесной экосистемы, предоставляя пищу и убежище множеству живых существ. Дрозд использует липу как место для гнездования и охоты на насекомых, которые питаются ее листьями. Лесная мышь может искать семена и питаться липовыми цветками или плодами. Жук-листоед питается листьями липы, повреждая ее, но также служит пищей для птиц и других хищников. Пчела собирает нектар с цветков липы, способствуя ее опылению. Гусеница шелкопряда объедает листву, что может ослаблять дерево, но она также является важной частью пищевой цепи, привлекая птиц и хищных насекомых. Олень может поедать молодые побеги липы, воздействуя на ее рост и размножение. Личинка хруща обитает в почве и питается корнями липы, что может повлиять на состояние растения.
Добавить текст Вернуть оригиналКроме перечисленных животных, в консорцию липы могут входить муравьи, тля, пауки, совы, белки и различные виды грибов, живущих в симбиозе с корнями.
Добавить текст Вернуть оригиналСтр. 160
Тренируемся
Активность многих животных (в том числе домашних) меняется на протяжении суток. Попробуйте выделить группы с разными ритмами среди видов, обитающих в вашей местности. Чем выгоден тот или иной образ жизни? Как будет выглядеть соотношение между животными с дневной, сумеречной и ночной активностью в других районах? В чем могут проявляться отличия суточной активности домашних животных от таковых у их собратьев, живущих в природе?
Добавить текст Вернуть оригиналСуточная активность животных в разных экосистемах различается в зависимости от их приспособлений к окружающей среде. Дневные животные, такие как воробьи, белки и пчелы, активны при хорошем освещении, что позволяет им лучше ориентироваться и находить пищу. Сумеречные животные, включая летучих мышей, ежей и некоторых видов сов, выходят на охоту при слабом свете, когда конкуренция и вероятность встречи с хищниками ниже. Ночные животные, такие как волки, рыси и совы, используют темное время суток для охоты, полагаясь на обостренные чувства, например, слух и обоняние.
Добавить текст Вернуть оригиналСоотношение между животными с разной активностью зависит от природных условий. В северных регионах, где ночи длинные, больше видов может приспособиться к ночному образу жизни. В тропических районах, где температура днем слишком высокая, многие виды активны в сумерках или ночью.
Добавить текст Вернуть оригиналДомашние животные могут значительно отличаться от своих диких родственников по суточной активности. Например, собаки и кошки могут адаптироваться к ритму жизни своих владельцев, хотя их природные предки (волки и дикие кошки) активны в сумерках и ночью.
Добавить текст Вернуть оригиналСтр. 161
Тренируемся
Какие природные процессы в вашем регионе могут создавать предпосылки для начала первичной сукцессии?
Первичная сукцессия начинается там, где раньше жизни не было, например, после извержения вулкана или отступления ледника. В моем регионе такие процессы могут быть связаны с образованием новых песчаных дюн или береговых линий.
Добавить текст Вернуть оригиналСтр. 162
Тренируемся
Какие вторичные сукцессии типичны для вашего региона? Почему?
Вторичная сукцессия происходит на месте разрушенных сообществ, например, после пожара или вырубки леса. В моем регионе это может быть зарастание брошенных полей или восстановление лесов после вырубки. Такие сукцессии происходят быстрее, так как в почве остаются семена и споры.
Добавить текст Вернуть оригиналАнализируем ситуацию
Представьте себе, что в местности, в которой вы живете, на каком-то участке исходное сообщество оказалось полностью уничтоженным. С каких групп живых организмов и жизненных форм должно начаться формирование нового сообщества? Как вы думаете, будет ли оно значительно отличаться от ранее существовавшего? Почему?
Добавить текст Вернуть оригиналЕсли в определенной местности исходное сообщество полностью уничтожено, формирование нового начнется с появления пионерных организмов, таких как бактерии, водоросли, мхи и лишайники. Они создадут условия для появления травянистых растений, которые, в свою очередь, привлекут травоядных насекомых и мелких животных. Постепенно экосистема будет усложняться, появятся кустарники, затем деревья, что приведет к заселению территории птицами, млекопитающими и хищниками.
Добавить текст Вернуть оригиналНовое сообщество может значительно отличаться от ранее существовавшего, поскольку условия среды могли измениться. Например, если почва стала беднее, это может привести к появлению других видов растений и, соответственно, других животных. Также вмешательство человека может изменить ход восстановления экосистемы, например, если будут посажены новые виды деревьев или появятся нехарактерные для региона организмы.
Добавить текст Вернуть оригиналСтр. 163
Практическая работа 2. Аквариум как модель экосистемы
1. Прочитайте описание работы и сформулируйте ее цель.
Цель: исследовать структуру и функционирование аквариумной экосистемы, выделить ее основные трофические уровни, определить основные источники энергии и выявить динамику распределения организмов в течение дня.
Добавить текст Вернуть оригинал2. Рассмотрите обитателей аквариума в кабинете биологии либо у себя дома.
3. Выделите представителей основных блоков – продуцентов, консументов (в том числе разных порядков), редуцентов.
При наблюдении за аквариумом мы выяснили, что в роли продуцентов выступают водоросли, которые осуществляют фотосинтез и производят органическое вещество. Консументы первого порядка – это растительноядные рыбы, например гуппи, а также улитки, питающиеся водорослями. Консументы второго порядка – плотоядные рыбы, такие как меченосцы или цихлиды, которые питаются мелкими рыбами, ракообразными или личинками. В роли редуцентов выступают бактерии и грибы, разлагающие остатки органики и обеспечивающие круговорот веществ.
Добавить текст Вернуть оригинал4. Постройте трофическую сеть данного аквариума.
Трофическая сеть аквариума включает несколько взаимосвязанных звеньев. Водоросли как продуценты поглощают свет и углекислый газ, производя органические вещества. Растительноядные организмы (моллюски, некоторые виды рыб) потребляют эти водоросли. Хищные рыбы (консументы второго порядка) питаются мелкими рыбами и беспозвоночными. Разлагающие микроорганизмы (редуценты) перерабатывают отходы и расщепляют отмершие организмы, обеспечивая возврат питательных веществ в воду.
Добавить текст Вернуть оригинал5. Попытайтесь определить, как меняется распределение внутри аквариума особей разных видов с утра до вечера.
В течение дня можно заметить изменения в поведении обитателей аквариума. Утром рыбы становятся активными. В полдень активность может снижаться, особенно если температура воды повышается. Вечером снова наблюдается всплеск активности, особенно у хищников.
Добавить текст Вернуть оригинал6. Сравните построенную трофическую сеть и трофическую сеть пшеничного поля (см. рис. 57, с. 155).
В аквариуме основными продуцентами являются водоросли, в то время как в поле — высшие растения. В аквариуме консументы первого порядка – это растительноядные рыбы и беспозвоночные, тогда как в пшеничном поле ими являются травоядные насекомые, мыши и другие животные. Хищники аквариума включают плотоядных рыб, а в пшеничном поле – насекомоядных птиц и млекопитающих.
Добавить текст Вернуть оригинал7. Какие источники энергии важны для аквариума? Насколько различаются трофические сети аквариума и пшеничного поля? На каких трофических уровнях это выражено? Чем это определяется? Почему на протяжении дня меняется распределение видов животных внутри аквариума? Что произойдет, если изолировать аквариум от атмосферного кислорода?
Добавить текст Вернуть оригиналДля аквариума основными источниками энергии являются свет и органические вещества. Свет необходим для фотосинтеза водорослей, которые являются продуцентами, вырабатывая органическое вещество и выделяя кислород. Органические вещества поступают в систему в виде корма для рыб и других обитателей, а также в результате разложения органики редуцентами. Также важен кислород, поступающий из атмосферы и выделяемый водными растениями.
Добавить текст Вернуть оригиналТрофическая сеть аквариума отличается от трофической сети пшеничного поля по структуре и составу видов. Эти различия обусловлены условиями среды: аквариум — водная экосистема с ограниченным пространством, а пшеничное поле — наземная экосистема с более сложными связями между видами.
Добавить текст Вернуть оригиналВ течение дня поведение животных в аквариуме меняется. Утром рыбы и другие активные обитатели поднимаются к поверхности воды в поисках пищи. Днем их активность может снижаться, особенно если температура воды повышается. Вечером наблюдается новый всплеск активности, связанный с кормлением и охотой. Эти изменения связаны с освещением, температурой воды и циркуляцией кислорода.
Добавить текст Вернуть оригиналЕсли аквариум изолировать от атмосферного кислорода, начнется снижение уровня кислорода в воде, что может привести к гибели рыб и других аэробных организмов. Без достаточного количества кислорода процессы разложения органики будут замедляться, что приведет к накоплению токсичных веществ и нарушению баланса экосистемы.
Добавить текст Вернуть оригиналСтр. 163
Вопросы и упражнения
№ 1. Какие животные могут входить в консорцию рыжих лесных муравьев?
Рыжие лесные муравьи образуют сложные консорции с другими организмами. В их окружение входят симбионты, такие как тля, которую муравьи защищают и используют в качестве источника сладкой пади. Также в муравейниках могут обитать жуки-инокулы, клещи и мелкие пауки. Многие птицы (например, дятлы, дрозды) и млекопитающие (ежи, медведи) питаются муравьями.
Добавить текст Вернуть оригинал№ 2. Какие основные типы динамических изменений экосистем вы знаете?
Основные типы динамических изменений экосистем включают сукцессии, флуктуации и катастрофические изменения.
Добавить текст Вернуть оригинал№ 3. Как проявляются флуктуации? Приведите примеры.
Флуктуации – это изменения, которые носят колебательный характер, когда через какой-то промежуток времени сообщество возвращается к ранее пройденному состоянию. Проявляются они в изменении численности организмов без радикального изменения экосистемы. Например, количество зайцев может увеличиваться в благоприятные годы и снижаться в периоды нехватки пищи. Также сезонные изменения, такие как весеннее увеличение численности насекомых или осенний листопад. Особенно хорошо они выражены во внетропических широтах, в том числе на всей территории России.
Добавить текст Вернуть оригинал№ 4. Чем различаются флуктуации и сукцессии?
Флуктуации и сукцессии различаются по своей природе. Флуктуации представляют собой краткосрочные ненаправленные колебания, не приводящие к смене экосистемы. В отличие от них, сукцессии – это долгосрочные направленные процессы, ведущие к формированию новых сообществ и изменению структуры экосистемы.
Добавить текст Вернуть оригинал№ 5. В чем состоит биологическая роль сукцессий? Что такое климакс?
Биологическая роль сукцессий заключается в постепенном восстановлении и развитии экосистем. В процессе сукцессии на месте разрушенной или новой среды формируется устойчивое сообщество, способное поддерживать биологическое равновесие.
Добавить текст Вернуть оригиналКлимакс – это конечная стадия сукцессии, при которой экосистема достигает стабильного состояния, характеризующегося устойчивым круговоротом веществ и сложной пищевой сетью.
Добавить текст Вернуть оригиналРабота с информацией
№ 6. Используя дополнительные источники информации, подготовьте сообщение или компьютерную презентацию о нарушениях сукцессий, связанных в вашей местности с деятельностью человека.
Добавить текст Вернуть оригиналНарушения сукцессий, связанные с деятельностью человека
Добавить текст Вернуть оригиналНарушения сукцессий, связанные с деятельностью человека, представляют собой одну из ключевых экологических проблем в современной биологии и экологии. Сукцессия является процессом естественного изменения экосистемы, который происходит в результате последовательного заселения территории новыми видами организмов. Однако антропогенные факторы могут вмешиваться в этот процесс, ускоряя, замедляя или даже полностью разрушая естественный ход сукцессий.
Добавить текст Вернуть оригиналВ моей местности одним из самых значительных нарушений сукцессий является вырубка лесов, которая препятствует естественному восстановлению древесной растительности. Когда лес вырубается, почва подвергается эрозии, теряет плодородие и способность удерживать влагу. В таких условиях восстановление лесного биоценоза может занять десятки или даже сотни лет. Особенно это актуально для хвойных лесов, где процесс восстановления идет медленно из-за низкой скорости роста деревьев.
Добавить текст Вернуть оригиналЕще одним примером нарушения сукцессии моего региона является зарастание заброшенных сельскохозяйственных угодий. В естественных условиях такие территории должны постепенно переходить в стадию луговой экосистемы, а затем – в лесную. Однако интенсивное пастбищное использование, применение гербицидов и загрязнение почвы могут задерживать этот процесс, приводя к формированию нестабильных сообществ с низким биоразнообразием.
Добавить текст Вернуть оригиналГородская застройка и прокладка дорог также препятствуют естественным сукцессиям. Строительство приводит к уничтожению естественных биогеоценозов, создавая искусственные экосистемы, в которых естественные процессы не могут протекать полноценно. Например, в местах с плотной застройкой происходит уплотнение почвы, что делает невозможным рост многих видов растений, а изменение микроклимата влияет на животных, заставляя их мигрировать или адаптироваться к новым условиям.
Добавить текст Вернуть оригиналРабота с текстом
№ 7. Прочитайте материал параграфа и сформулируйте определения понятий «первичная сукцессия» и «вторичная сукцессия».
Первичная сукцессия – это процесс закономерной и направленной смены одних состояний экосистемы другими, который начинается тогда, когда все компоненты существовавших ранее экосистем разрушены либо на этом участке земной поверхности вообще не было.
Добавить текст Вернуть оригиналВторичная сукцессия – это процесс закономерной и направленной смены одних состояний экосистемы другими, который происходит при повреждении уже существовавших сообществ результате воздействия антропогенных и стихийных факторов.
Добавить текст Вернуть оригиналК следующему уроку
Что такое экосистема? Биомасса? Продукция?
Экосистема – это биологическая система, обеспечивающая сообщество всех живых организмов и среду их обитания на каком-то участке поверхности Земли, в которой организмы и среда связаны друг с другом, прежде всего, потоками вещества и энергии.
Добавить текст Вернуть оригиналБиомасса – это масса живых существ в какой-то момент времени на конкретном участке земной поверхности. Измеряется в единицах веса (тонна, килограмм и т.д.) на единице площади (квадратный километр, гектар и т.д.).
Добавить текст Вернуть оригиналПродукция – это количество биомассы, произведенной на какой-либо единице площади за определенный промежуток времени (например, тонна на гектар за год). Может выражаться и через запасенную организмами энергию, например, в килоджоулях на гектар за год.
Добавить текст Вернуть оригинал
